多家車企停產減產 芯片短缺波及眾多行業

強壯中國“芯”

3月17日,沃爾沃汽車公司表示,由于全球半導體芯片供應短缺,該公司將于本月暫停或調整中國和美國工廠的生產。

沃爾沃不是個例。去年底以來,一場席卷全球的“缺芯”危機持續蔓延,愈演愈烈。汽車芯片告急、手機芯片極缺、顯卡漲價……幾乎所有用到芯片的行業都受到不同程度的沖擊,國內外多家知名廠商因芯片供應不足被迫停工或減產。

全球“芯慌”現狀如何?問題究竟出在哪里?反觀中國芯片產業,我們又該如何破除困局?

多家車企停產減產,芯片短缺波及眾多行業

“3月,沃爾沃汽車將在部分汽車廠臨時暫停或調整生產。我們預計情況將在第二季度變得嚴峻,因此決定采取措施,最小化對生產的影響,同時每天努力改善問題。”沃爾沃汽車在一份郵件聲明中宣布。此前,沃爾沃汽車首席執行官霍坎·薩穆埃爾松表示,汽車行業芯片短缺問題可能會給公司第一季度業績造成巨大風險。

芯片,又稱微電路、集成電路,是智能電器的核心部件,充當“大腦”的角色。可以說,芯片之于信息科技時代,是類似煤與石油之于工業時代的重要存在。

從管理引擎的模塊到自動剎車和輔助駕駛技術,許多系統都必須使用芯片。沒有芯片,就意味著無法生產,汽車行業正飽受其苦。近期,本田、大眾、福特等車企紛紛宣布,由于芯片供應不足而減產或關停部分工廠。

據美國消費者新聞與商業頻道(CNBC)報道,芯片短缺將導致今年全球汽車行業的收入損失超過600億美元。英國埃信華邁公司發布數據預測,一季度全球汽車因芯片短缺將減產67.2萬輛,這一問題將持續到今年秋天。

芯片短缺的“蝴蝶效應”正在顯現。手機、游戲機、安防攝像頭等行業同樣面臨“缺芯”困局。蘋果公司表示,部分新款高端iPhone的銷售受到零部件短缺的限制;由于生產瓶頸,索尼公司或將無法在2021年完全滿足其PS5產品的需求。

安防攝像頭廠商所用的主控芯片、存儲芯片、WiFi芯片等核心零部件均出現缺貨情況。在深圳華強北電子批發市場,安防產品交貨周期已經普遍拉長半個月左右,下游代理商都適當增加了囤貨。有企業負責人表示,去年9月200萬像素常用款攝像頭140多元,現在已經漲到210多元。

芯片廠商對供貨情況也不樂觀。盡管全球芯片代工廠幾乎都在滿負荷運轉,訂單積壓問題仍未緩解,一些訂單將推遲40周甚至更久交付。臺積電表示,正和客戶商討解決汽車芯片嚴重短缺問題。高通、安森美、英偉達、美光、AMD等芯片制造廠商請求客戶耐心等待,因為從汽車到消費類電子產品,生產商對芯片的需求都在急劇增長。

疫情疊加貿易摩擦,一“芯”難求短期難解

業內人士注意到,自2020年第四季度以來,適用于汽車的200毫米晶圓等部件就已嚴重短缺。

據分析,汽車芯片的短缺原因大致如下:一是全球汽車行業回暖超出預期,芯片需求大增;二是由于美國對一些中國制造商的出口管控,使得芯片制造設備、材料等采購事項被迫延后,擴產計劃也隨之受到影響;三是隨著全球疫情蔓延,遠程辦公、居家娛樂、在線教育等推動電子產品消費復蘇,個人電腦、電視、平板電腦、智能手機等出貨量明顯增長。市場研究機構IDC的報告顯示,2020年三季度全球個人電腦出貨量為8130萬臺,同比增長14.6%,創下近十年市場同比最高漲幅。

2020年5月,華為被美國列入實體清單將滿一周年之際,美國政府啟動第二輪制裁,要求使用美國技術的晶圓代工廠在替華為生產芯片前,必須先獲得美國政府許可,現有訂單要在9月15日前完成。5月至9月間,各大廠商都忙著為華為的急單開足馬力。

8月17日,美國政府再下一道禁令,要求全球所有芯片企業只要使用了美國技術,出貨給華為前必須獲得美國政府許可。至今,高通、聯發科等芯片廠商向華為供貨仍受限。由于缺貨,2020年四季度以來,華為P40等舊款手機的渠道價格不降反升。

與此同時,受疫情帶來的停工停產影響,中國大陸以外的半導體供應遲遲難以全面恢復。去年10月,意法半導體位于歐洲的幾個工廠發起大罷工,日本旭化成集團旗下晶圓廠大火,令原本緊繃的供應鏈再蒙重創。2020年下半年以來,中國大陸最大的芯片代工廠中芯國際被美國持續制裁,加劇了全球芯片產能緊張。

回顧這場仍在持續中的“缺芯”潮,不難發現,疫情是其中的重要原因,而美國對中國企業的無理打壓遏制則無異于“雪上加霜”。

中國芯片產業歷經六十載,“缺芯少魂”仍是困境

小小一塊芯片,從來都不簡單。

上億個晶體管在指甲蓋大小的硅晶片上精確排布,前后經過近5000道工序,每次迭代,總能深刻影響半導體領域的行業格局。

錢學森曾感慨:“60年代,我們搞兩彈一星,結果得到很多;70年代我們沒有搞半導體,結果失去很多。”中國芯片產業歷經60余年風雨,“缺芯少魂”仍然是產業發展的一大困境。

1953年,半導體被列入第一個五年計劃的重點攻關項目。此后由于國內外局勢變化,項目不得已暫停。改革開放后,民生問題被擺在首要位置,直到1990年“908工程”出臺,我國才第一次對微電子產業制定計劃。2014年,國家成立千億規模集成電路投資基金,意在扶持中國企業發展。在美國禁令后,該基金發揮了重要作用,通過注資力挺國內芯片行業渡過難關。

安邦智庫認為,不同產業的市場化程度不同、全球化程度不同,“舉國之力”的效果也完全不同。“兩彈一星”“北斗系統”都是戰略型產業領域,其市場化程度不高。嚴格來說,這些戰略型產業系統的直接客戶只有一個——國家。這意味著,相關的產業系統是封閉的,不需要考慮成本、市場化競爭,相對容易。

但對于半導體產業來說,涉及的則是市場化的、開放的產業大系統。從芯片基礎架構、IC設計、芯片制造到封裝測試、半導體設備、關鍵材料等,半導體產業鏈是全球化程度最高的產業鏈,必須以合作的方式才能實現產業目標。

關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的,只能通過自主創新、自主可控的途徑獲取

在高鐵、家電等諸多工業領域,我們都成功實現了跨越趕超,為什么在芯片等方面卻沒能看到這種景象?為什么一再被別人“卡脖子”?

“因為我們有短板。”中國工程院院士倪光南坦陳,這些短板包括芯片設計和制造、大型工業軟件、移動操作系統等基礎軟件等方面。“實踐反復證實,關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的,只能通過自主創新、自主可控的途徑獲取。”

以光為刀,將設計好的電路圖投射到硅片之上——光刻是芯片制造的關鍵步驟。根據“摩爾定律”,集成電路上可容納元器件的數量每隔18至24個月就會增加一倍。芯片制程隨之縮小,性能也會隨之飛躍。光刻機則必須領先芯片設計,率先完成革新。

“如果我們交不出EUV,摩爾定律就會從此停止。”全球最大的光刻機設備制造商荷蘭ASML公司曾如此放言。

2018年“中興事件”后,中芯國際緊急向ASML公司訂購了一臺價值1.2億美元的EUV光刻機,這幾乎相當于這家國內最大芯片加工企業2017年的總利潤。3月3日晚,中芯國際發表公告稱,已與ASML公司簽訂價值12億美元的購買協議,交付期至今年12月31日。

天價設備,不買不行。業內早已達成共識:必須使用EUV光刻機才能使國產芯片進入7納米甚至5納米時代,達到國際先進水平。

ASML公司的主要股東是三個最先進的芯片制造廠家——三星、臺積電和英特爾。該公司每年光刻機產量不過數十臺,優先供應這三家股東。中國企業訂貨得排隊,交貨期近兩年,交貨后生產線調試約一年,至少三年過去,中國就落后于最先進芯片制造工藝一代以上。

歷史一再證明,要想補上“短板”沒有捷徑可走,唯有努力奮斗、不斷創新,一步一步踏實追趕。

危機暴露全球芯片供應矛盾,解決供應鏈安全問題迫在眉睫

半導體需求巨大,而上游制造廠商產能不足——這一矛盾在此輪“缺芯”危機中尤為突出。緩解供應鏈壓力,增強供應鏈安全性,成為擺在政府和企業面前的迫切問題。

2月24日,美國宣布啟動對包括半導體芯片在內的四種關鍵產品供應鏈為期100天的評估,并將促進國會撥款370億美元扶持美國芯片制造業發展。有分析指出,此舉或為擺脫對海外供應商的依賴。去年12月7日,歐洲17國也發表聯合聲明,提出將從兩個方面加強歐洲的電子和嵌入式系統價值鏈:一是強化處理器和半導體生態系統,二是在整個供應鏈中擴大工業影響力,以此應對來自關鍵技術、安全和社會方面的挑戰。

以汽車為例,電動化、網聯化、智能化已成為汽車產業的發展潮流和趨勢,而半導體是支撐汽車“三化”升級的關鍵。工信部電子信息司司長喬躍山表示,整體看國內半導體企業對于汽車產業的需求,以及對汽車半導體產品的開發和推廣經驗不足,在車用領域尚未形成系統化供應能力。2020年四季度以來芯片產能供應緊缺,更凸顯汽車半導體供應能力不足的問題。

提高芯片產業供應鏈自主性、可控性已經提上日程。針對汽車芯片供應緊張問題,工信部電子信息司和裝備工業一司指導中國汽車芯片產業創新戰略聯盟等編制《汽車半導體供需對接手冊》并發布。據悉,《手冊》收錄了59家半導體企業的568款產品,覆蓋計算芯片、控制芯片、功率芯片等10大類,53小類產品,占汽車半導體66個小類的80%。工信部表示,將積極引導和支持汽車半導體產業發展,同時通過汽車半導體供需對接平臺等方式加強供應鏈建設,加大產能調配力度,為產業平穩健康發展提供有力支撐。

聚焦制造短板,以自主創新強壯中國“芯”

芯片是信息產業的關鍵部件,也是中國科技發展的短板。在當前的外部挑戰下,它還給國人帶來了“卡脖子”之痛,其重要性不言而喻。

“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出,要深入實施制造強國戰略,加快補齊基礎零部件及元器件、基礎軟件等瓶頸短板,推動集成電路等產業創新發展。

目前,中國已經是全球規模最大、增速最快的集成電路市場。立足自身,不斷加強集成電路相關領域的科技創新,提升技術創新能力和產業發展的質量和自主權,是實現高質量發展的題中應有之義。

針對芯片制造環節,中國已經開始發力。日前,中國電科旗下裝備子集團成功實現離子注入機全譜系產品國產化,可為全球芯片制造企業提供離子注入機一站式解決方案,累計形成核心發明專利413項,實現我國芯片制造領域全譜系離子注入機自主創新發展,有望緩解我國芯片制造領域斷鏈、短鏈難題。

自主創新是提高產業鏈供應鏈安全性、可控性的關鍵,但這并不意味著與全球市場“脫鉤”。

“我們的思路應該是提升我國產業鏈的技術含金量,掌握更多核心技術,形成一種平衡,避免他國濫用技術制裁工具。”中國人民大學國際關系學院教授李巍建議:“歸根到底,我們需要營造鼓勵技術研發、推動技術升級的良好環境,鼓勵資源向高新技術領域聚集,創造條件讓科研人員甘坐冷板凳,安心從事技術研發,引導企業通過技術升級來謀求更大經濟收益。”

當今世界,無論誰再想構筑一堵科技之墻阻止競爭、隔斷技術交流,終歸是徒勞的,只會加速對方的技術進步。對重中之重的芯片制造業,短期上面臨的嚴峻挑戰,更應該成為我們把造芯這件事做好做強的動力。

標簽: 芯片   短缺   危機     
來源:中國紀檢監察報
編輯:GY653

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